工程力學(xué)(一)試卷及答案詳解

優(yōu)秀文檔，精彩無限！優(yōu)質(zhì)文檔，精彩無限！工程力學(xué)（一）試卷及答案詳解第一部分選擇題一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無分。1．已知為作用于剛體上的平面匯交力系，其力系關(guān)系如圖所示，由此可知2．一平面任意力系向O點(diǎn)簡化后，得到如圖所示的一個(gè)力一個(gè)矩為MO的力偶，則該力系的最后合成結(jié)果是A．一個(gè)合力偶B．作用在O點(diǎn)的一個(gè)合力C．作用在O點(diǎn)右邊某點(diǎn)的一個(gè)合力D．作用在O點(diǎn)左邊某點(diǎn)的一個(gè)合力題2圖題3圖3．小物塊重P=lOkN，用F=40kN的力把物塊壓在鉛垂墻面上，如圖所示，力與水平線成300夾角，物塊與墻面之間的靜摩擦因數(shù)則作用在物塊上的摩擦力大小等于A.lOkNB.15kNC.20kND.20kN4．動(dòng)點(diǎn)A作曲線運(yùn)動(dòng)，某瞬時(shí)A點(diǎn)所在處的曲率半徑為ρ，速度大小為υ，則此時(shí)A點(diǎn)加速度的大小為5．工程上區(qū)分塑性材料和脆性材料的標(biāo)準(zhǔn)是看其延伸率δ大于等于還是小于A．1%B．3%C．5%D．10%6．直徑和長度相同而材料不同的圓軸，在相同扭矩作用下，它們的A．最大切應(yīng)力相同，而扭轉(zhuǎn)角不同B．最大切應(yīng)力相同，扭轉(zhuǎn)角也相同C．最大切應(yīng)力不同，而扭轉(zhuǎn)角相同D．最大切應(yīng)力不同，扭轉(zhuǎn)角也不同7．梁在彎曲變形時(shí)，其中性層的曲率A．與彎矩成反比，與抗彎剛度成正比B．與彎矩成正比，與抗彎剛度成反比C．與彎矩及抗彎剛度均成正比題，l7圖17.圖示處于鉛垂平面內(nèi)的單擺，擺繩的長度為Z，且不可伸長，質(zhì)量不計(jì)；小球A的質(zhì)量為m，則關(guān)于擺角p的運(yùn)動(dòng)微分方程為____。18.桿件基本的變形有拉伸與壓縮、_______、扭轉(zhuǎn)、彎曲。19.求解超靜定問題，除靜力平衡方程外，還須建立與超靜定次數(shù)相同數(shù)目的補(bǔ)充方程，這些補(bǔ)充方程可根據(jù)桿件變形之間的____以及物理關(guān)系得到。20.已知連接件剪力Fs和剪切面面積A，則該連接件的剪切強(qiáng)度條件_______。21.實(shí)驗(yàn)表明，在小變形條件下，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)各橫截面的形狀、大小及間距不變，半徑保持為_______。22.單元體在純剪切受力狀態(tài)下，各側(cè)面上只有___________而無正應(yīng)力。23.梁純彎曲時(shí)，橫截面上最大正應(yīng)力發(fā)生在距離____最遠(yuǎn)的各點(diǎn)處。24.度量梁彎曲變形的兩個(gè)基本量是撓度和____。25.工程上常采用增大構(gòu)件____的方法來減少?zèng)_擊載荷，提高構(gòu)件抗沖擊能力。三、計(jì)算題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）26.如圖所示直角剛桿ABCD上的集中力，均布載荷集度q=2kN/m，力偶矩M=4kN．m．CD=3m。不計(jì)剛桿的鶯量和各處摩擦．試求A、B處的約束反力。17.圖示處于鉛垂平面內(nèi)的單擺，擺繩的長度為Z，且不可伸長，質(zhì)量不計(jì)；小球A的質(zhì)量為m，則關(guān)于擺角θ的運(yùn)動(dòng)微分方程為____。18.桿件基本的變形有拉伸與壓縮、_______、扭轉(zhuǎn)、彎曲。19.求解超靜定問題，除靜力平衡方程外，還須建立與超靜定次數(shù)相同數(shù)目的補(bǔ)充方程，這些補(bǔ)充方程可根據(jù)桿件變形之間的____以及物理關(guān)系得到。20.已知連接件剪力Fs和剪切面面積A，則該連接件的剪切強(qiáng)度條件_______。21.實(shí)驗(yàn)表明，在小變形條件下，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)各橫截面的形狀、大小及間距不變，半徑保持為_______。22.單元體在純剪切受力狀態(tài)下，各側(cè)面上只有___________而無正應(yīng)力。23.梁純彎曲時(shí)，橫截面上最大正應(yīng)力發(fā)生在距離____最遠(yuǎn)的各點(diǎn)處。24.度量梁彎曲變形的兩個(gè)基本量是撓度和____。25.工程上常采用增大構(gòu)件____的方法來減少?zèng)_擊載荷，提高構(gòu)件抗沖擊能力。三、計(jì)算題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）26.如圖所示直角剛桿ABCD上的集中力，均布載荷集度q=2kN/m，力偶矩M=4kN·m．CD=3m。不計(jì)剛桿的鶯量和各處摩擦．試求A、B處的約束反力。27.如圖所示，均質(zhì)圓盤的質(zhì)量為m，半徑為r，可繞通過邊緣O點(diǎn)且垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知當(dāng)圓盤中心C與軸O的連線經(jīng)過水平位置的瞬時(shí)，圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，若不計(jì)軸承O處摩擦，試求該瞬時(shí)圓盤的角加速度，以及軸承O處的約束反力。28.變截面直桿如圖所示，F(xiàn)l=12kN，F(xiàn)2=60kN；橫截面面積Al=400mm2，A2=250mm2；長度l1=2m，l2=lm；材料的彈性模量E=200GPa.試求桿AB和BC段的軸力及桿的總伸長。29.試畫出圖示外伸梁的剪力圖和彎矩圖，并寫出|Fs|max和|M|max。30.圖示鋼質(zhì)圓截面細(xì)長壓桿，直徑d=25mm，材料的彈性模量E=200Gpa，試求桿的臨界壓力。四、綜合題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）31.如圖所示的兩根水平梁AB和BC由鉸鏈B連接，A為固定端約束，D為滾動(dòng)支座。已知作用在梁上的載荷F=lOkN，q=2kN/m，M=4kN·m，不計(jì)梁重和各處摩擦，試求A和D處的約束反力。32.圖示傳動(dòng)軸AB，已知電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器作用在A截面上的力偶矩M1=lkN·m。皮帶輪直徑D=400mm，自重不計(jì)，緊邊與松邊的拉力分別為F1=7.5kN，F(xiàn)2=12.5kN。軸用鋼制成，許用應(yīng)力[σ]=160MPa，l=200mm，Wz=9000mm3，試按第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。2008年（下）工程力學(xué)（一）試卷答案詳解一、1．C[解析]利用平面匯交力系幾何法求合力求得。2．D[解析]利用平面任意力系簡化結(jié)果分析求解。3．A[解析]利用滑動(dòng)摩擦?xí)r的平衡問題求解。4．B[解析]利用點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度公式求解。5．C[解析】利用工程上區(qū)分塑性材料和脆性材料的標(biāo)準(zhǔn)求得。6．A[解析】利用圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)最大切應(yīng)力公式和扭轉(zhuǎn)角公式求得。7．B[解析l利用公式矗=愛求得。8．D[解析]利用矩形截面的慣性矩公式求得。9．A[解析】利用積分法求撓度和轉(zhuǎn)角的固定端邊界條件求得。10.D[解析]利用影響構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的主要因素求得。二、11.lOkN12.力偶矩13.314．0°＜θ＜90°.15．16.(1/6)ml2ω217．18.剪切19．幾何關(guān)系（或協(xié)調(diào)條件）20．τ=Fs/A≤[τ]21．直線22.切應(yīng)力23.中性軸24.轉(zhuǎn)角25.靜變形三、26.取剛桿為研究對象。受力如圖所示（1分），列寫平衡方程?！艶x=0,FBx+Fsin45°=0,FBx=－4kN(I分)∑MB=0,M+q×2×l－FA×4+Fsin45°×3+Fcos45°×2=0,FA=7kN(2分)∑Fy=0，F(xiàn)A+Fcos45°－FBy－q×2=0,.FBy=7kN(2分)27．取圓盤為研究對象。受力與運(yùn)動(dòng)分析如圖所示。（1分）動(dòng)力學(xué)方程MaCn=mrw2=FOx（1分）maCτ=mrα=mg－FOy（1分）JOα=[(1/2)mr2+mr2]α=mgr（1分）解得：角加速度α=2g/3r（1分）FOx=(4/3)mg,FOy=(1/3)mg(1分)28．(1)軸力FNAB=48kN,FNBC=60kN(1分)(2)AB段伸長△lAB=FNABl1/EA1（1分）=[(48×103×2)/(200×109×400×10-6)]m=1.2×10-3m(1分)BC段伸長△lBC=FNBCl1/EA2（1分）=[(60×103×1)/(200×109×250×10-6)]m=1.2×10-3m(1分)(3)總伸長△lAC=△lAB+△lBC=(1.2×10-3+1.2×10-3)m=2.4×10-3（1分）答28圖29．(1)作剪力圖（2分）|F|max=M0/l（1分）(2)作彎矩